Kawasan SMDS memiliki beraneka ragam tipe habitat antara lain : hutan dataran rendah di lahan kering dan bukit-bukit, hutan rawa gambut di kaki-kai bukit, hutan rawa air tawar pada daerah lebih rendah, dan hutan musiman yang tergenang air selamat 1 - 3 bulan sepanjang tahun. 
Sepintas, kehidupan tumbuhan di SMDS terlihat membosankan, karena seragam dan tidak memiliki jenis-jenis yang tinggi memukau seperti halnya hutan dataran rendah. Namun demikian, jika kita mengamati lebih dekat, akan tampak hal-hal yang menarik. Banyak pohon beradaptasi terhadap genangan air dengan membentuk akar tunggang, akar napas atau akar papan. Beberapa jenis mampu hidup meskipun terus terendam  selama beberapa bulan. Bahkan anakan putat tumbuh di dasar danau yang terendam sepanjang tahun.
Keragaman flora Kawasan SMDS cukup tinggi. Sampai tahun 1996, telah tercatat lebih dari 600 jenis tumbuhan di lokasi tersebut, yang berkisar dari tumbuhan yang dominan terutama dari marga (keluarga) Euphorbiaceae, Guttiferae, Melastomataceae, Moraceae, Myrtaceae dan Rubiaceae. Di samping itu kawasan ini memiliki banyaka jenis langka seperti : Dchilanthe borneensis.
Tumbuh-tumbuhan yang ada digunakan oleh penduduk untuk berbagai keperluan, miksalnya makanan, bahan bangunan, bahan anyaman dan alat penangkap ikan, makanan ikan dalam keramba, kayu bakar, bahan pewarna, obat-obatan dan bahan baku minyak.
Hutan juga menyediakan tempat hidup, makanan dan perlindungan berbagai fauna yang hidup di dalamnya. Pada musim banjir, hutan musiman menjadi tempat berlindung dan berkembang biak bagi berbagai jenis ikan, mammalia, buaya, kura-kura, dan fauna lainnya.

Kawasan Suaka Margasatwa Danau Sentarum (SMDS) sangat penting karena dihuni oleh lebih dari 80 jenis mammalia, 26 jenis reptil, 270 jenis burung dan 260 jenis ikan. Berbagai fauna terutama kelompok mammalia kecil (tikus dan kelelawar), reptilia, amphibia dan interbrata belum banyak diteliti sehingga belum diketahui jumlah jenisnya.

Meskipun jumlahnya cukup banyak, mammalia jarang terlihat, kecuali berbagai tupai dan bajing. Bedkantan (Rancong) juga dapat ditemukan di kawasan ini dalam jumlah cukup banyak. Jumlah Bekantan yang ada, mungkin merupakan populasi paling besar yang dapat ditemukan di daerah pedalaman. Daerah penyangga SMDS menjadi tempat hidup dan mencari makan orang utan.

Beberapa jenis reptilia penting juga ada di kawasan ini. Paling tidak 2  dari 4 jenis buaya Indonesia, yaitu buaya muara dan senjulong terdapat di kawasan tersebut.  Di samping itu terdapat itu terdapat 8 jenis kura-kura, 3 jenis labi-labi dan dan biawak serta ular.
Jumlah jenis ikan yang ada di kawasan ini lebih banyak dari semua jenis ikan air tawar di seluruh benua Eropa. Ikan yang dapat ditemukan di SMDS sangat beragam, mulai yang paling kecil dan bernilai ekonomi yaitu ikan sumpit, ikan hias yang sangat indah yaitu ulang uli, sampai yang paling besar yaitu ikan tapah yang panjangnya dapat mencapai 2 meter lebih. Di samping itu terdapat ikan yang sangat mahal yaitu ikan silok atau ikan khayangan (Arowana) yang harganya dapat mencapai 4 juta rupiah per-ekor.
Burung di kawasan SMDS sangat beragam. Lebih dari 12% burung yang pernah ditemukan di Indonesia dapat ditemukan di kawasan ini. Beberapa jenis diantaranya adalah burung yang berukuran besar dan termasuk langka yaitu bangau tongtong, bangau rawa, cangak, rangkong dan raja udang (bakakak)